了解静态平衡(单平面平衡)
静态平衡 是最简单的转子形式 平衡. It corrects 静态不平衡 — 一种指……的状况 转子其质心偏离旋转轴,从而形成一个“重心”。由于该重心仅在重力作用下显现,因此原则上可以在转子静止时进行校正:放置一个纯静态的转子 不平衡 在无摩擦的表面上(例如刀刃),它会滚动,直到重物沉到底部。修复工作是在 单平面 ——在重心的180°对侧放置一个校正配重,以使质心重新回到旋转中心。这种单平面结构的简洁性是该方法的最大优势,但正如我们将看到的,这也正是其决定性的局限所在。
1. 静态不平衡与动态不平衡
静态不平衡也称为“力不平衡”,因为它会产生 离心力 从旋转中心向外呈径向作用。关键在于,它不会产生“力矩”或摇摆运动。这使其区别于 动态不平衡,它结合了力量与 偶不平衡 并且需要至少在两个平面上进行校正才能完全消除不平衡。转子即使静态平衡完美,仍可能存在显著的力矩不平衡,导致其一旦旋转就会产生剧烈振动——这就是为什么仅靠静态平衡,仅适用于特定类型的转子。
2. 在什么情况下静态平衡就足够了?
静态平衡仅适用于特定类型的转子。它通常仅用于非常狭窄或呈盘状的部件,即其轴向长度与直径相比很小的情况。对于此类转子,原本就不太可能存在显著的力矩不平衡,因此单平面校正确实能解决问题。
通常情况下,单平面静态平衡就已足够,常见的情况包括:
- 砂轮
- 汽车轮毂和轮胎
- 单个窄风扇或鼓风机叶轮
- 飞轮
- 皮带轮和轮毂
对于任何长度较大的转子——无论是电动机电枢、多级泵还是长轴——仅靠静态平衡是不够的,而且 动态平衡 在 双平面 是必需的。关于单平面方法本身的进一步说明,请参见 单平面平衡.
3. 静态平衡的方法
1. 刀刃平衡
这是经典的非旋转测试法。将转子放置在一对平行、水平且摩擦力小的刀刃上。让其滚动直至最重的一端位于底部;随后在顶部(180°相对位置)添加一个临时配重,直到转子能在任意位置静止而不滚动。此时将该配重固定为永久性配重。 该方法无需电源和电子设备——只需耐心和一对真正水平的刀刃——对于窄盘而言,这仍是一种完全有效的现场检测方法。
2.立式平衡机
现代静态平衡通常在垂直位置进行 平衡机. 转子——例如飞轮或轮胎——放置在由力传感器支撑的水平板上。机器以低速使其旋转,传感器测量不平衡力的大小和方向,并在屏幕上显示所需的校正方案。对于车轮和轮胎而言, 轮毂平衡块计算器 将该读数转换为夹扣式或粘贴式配重尺寸。
3.单翼场平衡(Balanset-1A)
使用便携式平衡系统,也可以对已完全组装好的机器进行静态(单平面)平衡——这正是 实地平衡. With the Balanset-1A在“单平面平衡(‘静态’)”模式下,系统会测量转子转速(RPM)以及 1× vibration — its 有效值 value and 相位根据“运行 #0”和“运行 #1”的测量数据,软件会自动计算 质量 和 安装角度 用于减少转子不平衡所需的矫正配重,使用 影响系数 方法。
平衡结果将保存到归档中,完成后将 平衡报告 可在内置的报表编辑器中生成、编辑和打印。

Balanset-1A 程序如何进行单平面平衡
- 安装传感器并连接系统。 将振动传感器安装在选定的测量点,并将其连接到设备上。安装相位传感器(转速表), apply 反光带 安装在转子上,并将该设备连接到一台 Windows 笔记本电脑上。
- 启动单平面平衡模式。 在主操作窗口中选择“单平面”模式并开始平衡。程序将打开单平面平衡存档窗口。
- 创建档案记录。 请输入转子名称、安装位置、公差(振动和残余不平衡)以及日期。软件将创建一个存档文件夹,用于保存图表和报告文件。
- 在“平衡设置”中设置平衡参数。
- 影响系数: 选择“新建转子”(需运行两次以进行校准)或“已保存系数”(运行一次,适用于已保存影响系数的同类型机器)。
- 试验重量质量: 选择“克”或“百分比”。如果您计划稍后使用“保存系数”模式,请输入 试验重量 质量(以克为单位)(用秤称量)。
- 重量固定方式: 选择“周向”(圆周上的任意角度)或“固定位置”(固定孔位/刀片/位置;输入位置数量)。
- 质量安装半径: 输入用于安装试重和校正砝码的半径。
- 将试验重量留在平面 1 中: 只有在过程中无法移除试重时才启用此功能。
- 运行 #0(初始运行,无试验重量)。. 将机器调至稳定转速,然后启动“Run #0”以测量初始振动。软件会记录转速(RPM)、均方根值(RMS)以及1×振动分量的相位。在“图表”选项卡中可查看波形和频谱。
- 安装试重。 停止机器,并在已知半径处安装试重。试重必须显著改变振动振幅或相位。一个常见的标准是“30/30 规则”:试重应使振幅变化约 30%(增大或减小),或使相位变化约 30° 或更多。如果您计划稍后使用“已保存系数”模式,请将试重安装在与反射标记相同的角度上。
- 运行 #1(已安装试重)。 重新启动机器,等待转速稳定后,执行“运行 #1”。软件将计算出校正配重参数。
- 安装校正砝码。 停止机器,取下试重,然后安装 校正重量. 安装角度应从试重位置开始,沿转子旋转方向测量。将校正配重安装在与试重相同的半径位置上。
- RunTrim(检查平衡质量)。 执行“RunTrim”以验证结果。如果残余振动和/或 残余不平衡量 如果满足公差要求,则平衡过程即告完成。否则,软件将计算出额外的校正配重,并通过逐步逼近法继续进行平衡。

结果可视化:极坐标图和固定位置
Balanset-1A 可在 极坐标视图. 如果选择“固定位置”,程序会自动将校正配重分成两部分,并显示每部分的安装位置编号——这一便捷功能在 叶片修正计算器 适用于固定安装点的风扇和叶轮。


4. 根据公差验证结果
只有当残余振动和残余不平衡值落在约定的公差范围内时,静态平衡才算“完成”,而“RunTrim”步骤正是在这一环节发挥其作用。允许的残余不平衡值通常取自平衡质量 G级 在现代 ISO 21940-11 标准(该标准吸收了较早的 ISO 1940-1)。将 G 级和运行速度转换为允许的克-毫米数值——并选择一个合理的初始测试重量——使用 残余不平衡计算器(ISO 21940-11) 和一个 试用重量计算器. 记录初始和最终的残余不平衡值,可以客观地衡量该工作的有效性,这也是平衡报告的核心内容。
5.局限性
静态平衡的主要局限在于它无法检测或纠正力偶不平衡。 对实际存在动态不平衡的转子进行静态平衡,有时反而会使情况恶化——在纠正力分量的同时,却忽略甚至加剧了力矩分量。因此,对于大多数工业机械而言,双平面动态平衡是标准且必需的做法,而静态平衡最好仅用于其单平面假设确实成立的狭窄盘状转子。